鎳基合金是指在650～1000℃高溫下有較高的強(qiáng)度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金，包括鎳基耐熱合金，鎳基耐蝕合金，鎳基耐磨合金，鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金。它們都具有非常重要的應(yīng)用，如鎳基高溫合金，常用在制造航空發(fā)動機(jī)葉片和火箭發(fā)動機(jī)、核反應(yīng)堆、能源轉(zhuǎn)換設(shè)備等，為航空、發(fā)電、國防、醫(yī)療和核工業(yè)高端領(lǐng)域服務(wù)。
由于鎳基合金原組分的熔點均較高，同時對于本身的純凈度要求高，鎳基合金熔煉工藝區(qū)別于常規(guī)的冶煉方法，顯得非常獨特�！疤劁�100秒”匯總以下，主要工藝有三：
1、真空感應(yīng)熔煉（VIM）
真空感應(yīng)熔煉（vacuum induction melting，簡稱VIM）是在真空條件下，利用電磁感應(yīng)，在金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流加熱爐料來進(jìn)行熔煉的方法。
VIM可提供對化學(xué)成分最大程度的控制，防止熔液與大氣中氫、氧、氮的接觸。電磁攪拌不但能使熔液均勻，并且能持續(xù)將反應(yīng)物帶到熔體和真空界面，從而使后續(xù)精煉反應(yīng)順利進(jìn)行。氣體含量和非金屬夾雜物的揮發(fā)和析出，能大大改善多數(shù)高溫合金的力學(xué)性能。
VIM爐是鎳基高溫合金、耐蝕合金等特種合金材料生產(chǎn)的重要冶煉設(shè)備，特別是對于含有鋁、鈦等活潑性元素較多的合金，必須采用真空感應(yīng)熔煉。
2、電渣重熔（ESR）
電渣重熔（Electro-Slag Remelting，簡稱ESR)是利用電流通過熔渣時產(chǎn)生的電阻熱作為熱源進(jìn)行熔煉的方法，是電流通過液態(tài)渣池渣阻熱，將金屬電極熔化，熔化的金屬匯集成熔滴，滴落時穿過渣層進(jìn)入金屬熔池，然后于水冷結(jié)晶器中結(jié)晶凝固成鋼錠。電渣冶金是目前生產(chǎn)高品質(zhì)材料的重要手段，將高溫熔煉、化學(xué)精煉和冷凝結(jié)晶結(jié)合起來生產(chǎn)高質(zhì)量鑄錠，具有純度高、硫含量低、非金屬夾雜物少、鋼錠表面光滑、結(jié)晶均勻致密、金相組織和化學(xué)成分均勻的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于航天航空、軍工、能源、船舶、電子、石化、重型機(jī)械和交通等國民經(jīng)濟(jì)的重要領(lǐng)域。
3、真空自耗電弧熔煉（VAR）
真空自耗電弧熔煉（Vacuum Arc Remelting，簡稱VAR)是在真空狀態(tài)下，利用直流電源在電極與放置于水套中的銅坩堝底板之間產(chǎn)生電弧，電弧加熱產(chǎn)生高熱，熔化電極，電極不斷下降溶化，在水冷銅坩堝內(nèi)形成熔池，熔化的金屬完成速凝、結(jié)晶、凝固成錠。
真空電弧熔煉一般用于精煉不銹鋼、超級合金、鈦鋯鉭鈮鎢鉬等易氧化金屬及合金，減少了活性元素（如Al、Ti）的損耗，鑄錠凝固過程可控，顯著提高鑄錠的潔凈度、均勻度、抗疲勞和斷裂韌性，因此其組織的一致性和均勻性較好，夾雜物的數(shù)量少，合金的純凈度也得到進(jìn)一步改善。真空電弧熔煉非常適合用于熔煉特殊鋼、活潑的和難熔的金屬如鈦、鉬、鈮。
值得注意的是，國內(nèi)外大多數(shù)高品質(zhì)高溫合金和耐蝕合金等特種材料，并非是采用單獨一種工藝，而是通過雙聯(lián)或三聯(lián)的方法，即通過真空感應(yīng)爐+ 電渣重熔爐（VIM+ESR）或真空感應(yīng)爐+真空自耗爐（VIM+VAR）來生產(chǎn)，也有少量苛刻行業(yè)如軍工用品采用（VIM+ESR+VAR）進(jìn)行生產(chǎn)。
錄入時間：2019/6/11 10:54:59 點擊次數(shù):5488
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